DE2240974A1

DE2240974A1 - Electroslag remelting mould - fitted with a slag withdrawal duct

Info

Publication number: DE2240974A1
Application number: DE19722240974
Authority: DE
Inventors: Jurij F Alferow; Witalij M Baglaj; Michail E Beresowskij; Witalij G Dykan; Julij G Emeljanenko; Walerij E Lanewskij; Wladimir I Lugowskij; Wilen F Marjuschtschenko; Boris I Medowar; Wiktor A Popow; Walerij W Salmin; Fedor F Schaburow; Grigorij B Schtschupak; Lew A Schurujew; Gennadij M Semin-Wadow; Georgij W Tamoschnikow; Kim M Zhasin
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1972-08-21
Filing date: 1972-08-21
Publication date: 1974-03-07
Also published as: DE2240974B2

Abstract

Furnace mould for electroslag remelting of metal consists of a two part mould, the upper part, which is for holding the slag, being fitted with a stoppered removal duct which upon actuation allows the slag to be quickly removed. The stopper is e.g. of graphite of less specific wt. than the slag. By removing the slag after remelting the dwell time in the mould is reduced and so the production rate of the mould is increased.

Description

KOKILLE FÜR ÖFEN ZUM ELEKTROSCHLACKE-UMSCHMELZEN VON METALL Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kokillen, die in Ofen um Elcktroschlacke-Umschmelzen von Metall verwendet werden. Solche Kokillen sind zum Fbrmen eines LXetallblocks aus der umzuschmelzenden Abschmelz elektrode bestiinrnt. COCILLE FOR FURNACES FOR ELECTRIC SLASK SMELTING METAL The present one Invention relates to permanent molds, which are remelted in the furnace around electric slag used by metal. Such molds are for molding a metal block determined from the consumable electrode to be remelted.

Im Verlaufe des Prozesses der Elcktroschlacke-Umschmelzu wird über dem Kopf des zu formenden Blocks ein Ketall-und ein Schlackenbad aufrechterhalten. Nach Beendigung des Vorganges werden die Abschmelze@lektroden abgeschaltet und der Block gekühlt, wobei man diesen in der gekühlten Kokille bis zum vollständigen Erstarren von Metall und Schlacke auf dem Blockoberteil verweilen läßt. In the course of the process of electrical slag remelting is over Maintain a ketallic bath and a slag bath at the head of the block to be formed. After completion of the process, the melting electrodes are switched off and the Block cooled, with this in the cooled mold until it solidifies completely lets the metal and slag linger on the upper part of the block.

Zum Erstarren des Metalls bei großen Schlackenbadabmessungen müssen die Blöcke <in den Kokillen> bis zu 4-8 Stunden <> gehalten werden. To solidify the metal with large slag bath dimensions the blocks can be kept <in the molds> for up to 4-8 hours <>.

Das nachfolgende Abtrennen der erstarren Schlacke vom Block ist ein arbeitsintensiver Vorgang und ist mit susätzlichem Aufwand an Zeit und Ausrüstungen verbunden. The subsequent separation of the solidified slag from the block is a labor intensive process and involves additional expenditure of time and equipment tied together.

Blöcke mit eine Gewicht von 10 t und ner besitzen ihrem Volumen nach beträchtliche Metall- und Schlackenbäder. Blocks with a weight of 10 t and ner have according to their volume substantial metal and cinder baths.

In Anbetracht dessen, daß das metall eine im Vergleich zur Schlacke höhere Wärmeleitfähigkeit besitzt, findet das Erstarren des Metallbades nach Beendigung der Elektroschlacke-Umschmelzung der Abschmelz- Elektroden bedeutend schneller als das Erstarren des Schlackenbades statt.In view of the fact that the metal is a compared to the slag has higher thermal conductivity, the metal bath solidifies after completion the electroslag remelting of the consumable electrodes significantly faster than the solidification of the slag bath takes place.

In diesem Fall wird die Haltezeit des Blocks in der Kokille nicht durch die Erstarrungszeit des flüssigen Metalls des Bocks, sondern durch die Erstarrungszeit der flussigen Schlacke bestimmt. In this case, the retention time of the ingot in the mold is not by the solidification time of the liquid metal of the trestle, but by the solidification time the liquid slag determined.

So z,3. reicht für die Erstarrung des flüssigen Metalls nach dem Elektroschlacke-Aufschmelzen eines 15 t schweren Blocks eine Stunde aus, während für die Erstarrung der über dem Metall befindlichen Schlacke über 3,5 Stunden erfordedrich sind. Wird der Block vor der angegebenen Zeit herausgezogen, so kann die flüssige Schlacke die Kruste durchbrechen und eine Betriebsstörung vorursachen. So z, 3. sufficient for the solidification of the liquid metal after Electroslag melting of a 15 ton block for one hour while it takes 3.5 hours to solidify the slag above the metal are. If the block is pulled out before the specified time, the liquid Slag break through the crust and cause a malfunction.

Bei der derzeitigen Technologie des Elektroschlacke-Umschmolz ens von Abschmelz- Elektroden zu großtonnagigen Blöcken sind also erzwungene Stillstandszeiten zu verzeichnen, welche <bis zu mehreren Stunden>bei jeder Schmelze erreichen. With the current technology of electroslag remelting From consumable electrodes to large-ton blocks are therefore forced downtimes to record, which reach <up to several hours> with each melt.

Außerdem setzt die lange Abkühlung des Blocks in der Lokille die Metallqualität besonders im Blockfuß herab. In addition, the long cooling of the block in the Lokille sets the Metal quality especially in the block base.

Wenn härtbare Stähle umgeschmolzen werden, kann dies zur Bildung von Kaltrissen im Block führen.If hardenable steels are remelted, this can lead to the formation of Lead cold cracks in the block.

Es wurden Versuche unternommen, die flüssige Schlacke nach beendigung des Elektroschlacke-Prozesses aus der Kokille zu entfernen. Hierzu wurde vorkeschlagen, die flüssige Schlacke vom Bloekkopf mittels einer Saughebervorrichtung oder durch Verdrängen beim Absenken<in die Schlacke>des verbreiterten Teils des Elektrodenrestes zu entfernen. Attempts have been made to terminate the liquid slag of the electroslag process from the mold. To this end, it was proposed the liquid slag from the Bloekkopf by means of a suction lifter device or through Displacement when lowering <into the slag> of the widened part of the electrode residue to remove.

In einem gewissen Maße läßt das die für das Entfernen der Schlacke erforderliche Zeit verringern, erfordert jedoch die Verwendung von Zusatzeinrichtungen. To some extent, that leaves that for slag removal Reduce required time, but requires the use of ancillary equipment.

Bekannt ist der Injektionsabfluß far Schlacke aus den Schlackenschmelzöfen, welcher aber einen i'Tachte il hat, der in übermäßig groBen Abmessungen der Vorrichtungen und in der zeit- und kraftraubenden Bedienung zum Ausdruck kommt. The injection discharge for slag from the slag melting furnaces is known, but which has a part that is in excess of the size of the devices and is expressed in the time-consuming and energy-consuming operation.

Die zur Zeit für die Durchführung des Elektroschlacke-Prozesses zum Einsatz gelangenden Kokillen besitzen keine Vorrichtungen zum Abfluß der flüssigen Schlacke. Currently used to carry out the electroslag process Used ingot molds have no devices for draining the liquid Slag.

Z.reck der vorliegenden Erfindung ist die Behebung der vorstehend erwähnten Schwierigkeiten. The aim of the present invention is to remedy the foregoing mentioned difficulties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kokille mit einen Mittel zum Abfluß der Schlacke zu schaffen, welches einen schnellen und sicheren Schlackenabfluß und dadurch eine Vergrößerung der Ofenarbeitszeit gewährleistet. The invention is based on the object of a mold with a Means to drain the slag to provide a quick and safe Slag drainage and thus an increase in the furnace working time guaranteed.

Diese Aufgabe ist durch Schaffung einer Kokille für Öfen zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metall gelöst, welche einen Hohlraum für das Metall- und das Schlackenbad begrenzende Wände aufweist und bei welcher gemäß der Erfindung in der Zone des Schlackenbades in der Kokillenwand eine Öffnung für den Schlackenabfluß ausgeführt ist, die durch einen Stopfen aus einem gegenüber der Schlacke chemisch beständigen Feuerfeststoff, beispielsweise Graphit, verschließbar ist. D3s spezifische Gewicht des letzteren ist geringer als das der Schlacke. This task is by creating a permanent mold for furnaces to the Electro-slag remelting of metal solved, which creates a cavity for the metal and walls delimiting the slag bath and in which according to the invention in the zone of the slag bath in the mold wall an opening for the slag drainage is carried out by a plug from a chemically opposite the slag resistant refractory material, for example graphite, can be closed. D3s specific The weight of the latter is less than that of the slag.

Eine solchc Kokille erlaubt es, die flüssige Schlacke schnell und sicher vom Blockkopf zu entfernen und dadurch die nicht produktiven Stillstandszeiten des Ofen zu verringern. Such a mold allows the liquid slag to be quickly and safely removed from the block head and thereby the non-productive downtimes of the furnace.

Es , ist zweckmäßig, die Kokille längs der Horizontalebene teilbar auszuführen und die vorerwähnte Öffnung für den Schlackenabfluß in ihrem verbreiterten abnehmbaren Oberteil anzubringen. It is useful to divide the mold along the horizontal plane execute and the aforementioned opening for the slag drain in their widened removable top part.

Das Vorhandensein des abnehmbaren verbreiterten tokillenteils ist bei der Auswechselung bequem und, ermöglicht es, ,eim Umsehmelzen verschiedene Anzahl von Elektroden zu verwenden, wobei das Verhältnis der Gesamtfläche ihrer Quer-Schnitte zur Fläche des zu erschmelzenden Blocks 0,8-1,2 betragen wird. The presence of the detachable widened tokill part is Easy to change and allows you to change the number when changing of electrodes to use, the ratio of the total area of their cross-sections to the area of the ingot to be melted will be 0.8-1.2.

Vortei'lhaft @ wird die Kokille mit einer Vorrichturn, beispielsweise mit einem pneumatischen Schlagmechanismus zum Äussciilagen des Stopfens aus der b Öffnung für den Schlackenabfluß versehen. The mold with a device, for example, is advantageous with a pneumatic impact mechanism for Ausussciilagen the stopper from the b opening provided for the slag drainage.

Hierdurch kann das Entfernen des Stopfens aus der Öffnung. für den Abfluß der Schlacke mechanisiert werden. This allows the plug to be removed from the opening. for the Outflow of the slag can be mechanized.

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel einer Kokille mit Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, auf der eine erfindungs@emäße Kokille im Längsschnitt durch die Vertikalebene gezeigt ist. An exemplary embodiment is provided below to explain the invention a mold described with reference to the accompanying drawing, on which a Inventive mold is shown in a longitudinal section through the vertical plane.

Die Kokille für einen (aus der Zeichnung nicht ersichtlichen) Ofen zum Elektroschlacke-Umschmelzen von Metall weist wassergekühlte Wände 2 auf, welche einen Hohlraum 3 für den Block und das Schlackenbad 4 bilden. Der obere Teil 5 der Lokille 1 kann abnehmbar und breiter als der untere ausge-Aufnahme f-Whrt werden. Dieser oberc Teil ist zur des Schlackenbades 4 bestininit. In der Wand der Kokille 1 ist in der Zone des Schlackenbades 4 eine Öffnung 6 für den Schlackenabfluß ausgeführt, die durch einen Stopfen 7 aus einem gegenüber der Schlacke chemisch beständigen Feuerfeststoff, beispielsunter dem weise Graphit, dessen spezifisches Gewicht der Schlacke liegt, verschließbar ist. The mold for a furnace (not shown in the drawing) for electroslag remelting of metal has water-cooled walls 2, which form a cavity 3 for the block and the slag bath 4. The upper part 5 of the Lokille 1 can be detachable and wider than the lower one. This upper part is intended for the slag bath 4. In the wall of the mold 1 an opening 6 for the slag drainage is made in the zone of the slag bath 4, which are chemically resistant to the slag by a plug 7 made of a Refractory material, for example graphite, the specific weight of which is the Slag lies, can be closed.

Zum Ausschlagen des Stopfens 7 aus der Öffnung 6 kann ein pneumatischer Schlagmechanismus 8 verwendet werden, während zum Leiten der Schlacke in einen nicht dargestellten Sammelbehälter eine Rinne 9 vorhanden ist, deren Arbeitsfläche mit Graphit bedeckt ist. To knock the plug 7 out of the opening 6, a pneumatic Impact mechanism 8 can be used while for directing the slag into one not illustrated collecting container a channel 9 is present, the work surface with Graphite is covered.

Die Arbeit der Kokille läuft folgenderweise ab. The work of the mold is as follows.

Nach Beendigen der Schmelze wird der pneumatische Schlagmechanismus 8 eingeschaltet, vermittels dessen der Graphitstopfen 7 aus der öffnung 6 für den Abfluß der Schlacke ausgeschlagen wird. Der pneumatische Schlagmechanismus 8 wird dann in die Ausgangsstellung zurückgeführt, der Stopfen 7 schwimmt auf und die Schlacke fließt aus der Kokille 1 tiber die Rinne 9 in den Sammelbehälter ab. After the melt has finished, the pneumatic impact mechanism is activated 8th switched on, by means of which the graphite plug 7 from the opening 6 for the Outflow of the slag is knocked out. The pneumatic impact mechanism 8 is then returned to the starting position, the plug 7 floats and the slag flows out of the mold 1 via the channel 9 into the collecting container.

Claims

PATENT CLAIMS:

l. Mold for furnaces for electroslag remelting of metal, which has a cavity for the metal and the silt bath delimiting walls, d a d u r c h e k e n n -z e i c h-n e t that in the zone of the slag bath (4) In the wall (2) of the mold (1) an opening (6) is made for the slag drainage which is chemically resistant to the slag by a plug (7) Refractory material, for example graphite, the specific weight of which is the slag @@@@, can be locked.

2. Mold according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that it is designed to be divisible along the horizontal plane, the aforementioned Opening (6) for the drainage of the slag in the widened removable upper part (5) is appropriate.

3. Mold according to claims 1 and 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e -t that it is provided with a device that is a pneumatic Impact mechanism (8) for knocking the plug (7) out of the opening mentioned (6) represents for the slag outflow.

L e r s e i t e